Balaev, A., Pikovska, O., Karabach, K., & Shemetun, K.
(2023).
Labile organic matter and fertility of chernozems.
Plant and Soil Science,
14(2),
9-20.
https://doi.org/10.31548/plant2.2023.09
Органічні речовини ґрунту умовно можна розділити на стабільні і лабільні, причому останні безпосередньо забезпечують ріст і розвиток рослин впродовж вегетаційного періоду. Для відновлення родючості ґрунтів і високої продуктивності агроценозів у них повинно витримуватись певне співвідношення між лабільною і стабільною частиною гумусу. Мета дослідження – визначити вміст лабільних органічних речовин за різних варіантів обробітку ґрунту та удобрення, а також встановити оптимальне співвідношення між їх вмістом та вмістом загального вуглецю, на основі якого розробити заходи з відновлення та підвищення родючості чорноземних гуртів. У стаціонарних дослідах вивчався вплив інтенсивності використання чорноземів, їх систем обробітку і удобрення на гумусний стан кількості лабільних органічних речовин і їх співвідношення з вуглецем гумусу. У роботі використовували польові дослідження, лабораторний метод аналізу зразків ґрунту, систематизацію, аналіз та узагальнення. У зразках ґрунту визначали вміст гумусу згідно ДСТУ 4289:2004 і вміст лабільних органічних речовин за ДСТУ 4732:2007. За розорювання чорноземів найбільше мінералізуються лабільні органічні речовини і їх частка в складі гумусу зменшується, а за переведення ріллі в перелоги вони відновлюються найшвидше. Мінімізація систем обробітку ґрунту і внесення органо-мінерального удобрення збільшує кількість лабільних органічних речовин в складі гумусу чорноземів. Застосування безполицевого обробітку ґрунту протягом шістнадцяти років зумовила підвищення вмісту гумусу на 0,13 %, протягом сорока двох років – на 0,53 % відносно оранки. Внесення органо-мінерального удобрення підвищувало співвідношення вмісту вуглецю лабільних органічних речовин до вмісту загального вуглецю порівняно з варіантами без удобрення. Встановлена сильна кореляційна залежність між вмістом лабільних органічних речовин в чорноземах і врожайністю озимої пшениці і кукурудзи на зерно. Практичне значення результатів досліджень полягає в мінімізації норми удобрення та співвідношення в ній C:N для забезпечення валової врожайності культур і відновлення родючості ґрунтів
гумус, мінералізація, гуміфікація, пшениця озима, кукурудза
[1] Bagherifam, S., Brown, T.C., Bagherifam, S., & Baglieri, A. (2023). Sequential extraction of labile and recalcitrant fractions of soil organic matter: A case study focusing on antimony (sb) in humic acids, fulvic acids and humin fractions of long-term aged contaminated soils. Environmental Pollution, 327, article number 121610. doi: 10.1016/j.envpol.2023.121610.
[2] Balaev, A., Pikovska, O., & Tonkha, O. (2018). Content of humus and labeled organic substances in different use of chernozem typical. Plant and Soil Science, 0(286), 173-179.
[3] Balyuk, S., Vorotyntseva, L., Solovei, V., & Shymel, V. (2023). Realities of the Ukrainian black land: Сurrent status, evolution, conservation and sustainable management. Bulletin of Agricultural Science, 101(3), 5-13. doi: 10.31073/agrovisnyk202303-01.
[4] Balyuk, S.A., Nosko, B.S., & Skrylnyk, E.V. (2016). Modern problems of biological degradation of chernozems and attempts to preserve their fertility. Bulletin of Agricultural Science,1, 11-17.
[5] Briedis, C., de Moraes Sá, J.C., Lal, R., de Oliveira Ferreira, A., Franchini, J.C., & Milori, D.M.B.P. (2023). Preservation of labile organic compounds is the pathway for carbon storage in a 23-year continuous no-till system on a ferralsol in southern brazil. Geoderma Regional, 33, article number e00643. doi: 10.1016/j.geodrs.2023.e00643.
[6] Chen, M., Zhang, S., Liu, L., Liu, J., & Ding, D. (2022). Organic fertilization increased soil organic carbon stability and sequestration by improving aggregate stability and iron oxide transformation in saline-alkaline soil. Plant and Soil, 474(1-2), 233-249. doi: 10.1007/s11104-022-05326-3.
[7] Convention on Biological Diversity (1992). Retrieved from https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/995_030#Text.
[8] Demydenko, O.V. (2019). Structural state of black soil during long-term postagrogenic transformation. Herald of Agrarian Science, 12, 13-21. doi: 10.31073/agrovisnyk201912-02.
[9] Dmytruk, Yu.M., & Demid, I.E. (2019). Assessment of carbon profile distribution of labile and water-soluble forms of soil organic matter. Agrochemistry and Soil Science, 88, 40-47. doi: 10.31073/acss88-05.
[10] DSTU 4289:2004. (2005). Soil quality. Methods for determining organic matter. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.
[11] DSTU 4732:2007. (2008). Soil quality. Methods of determining available (labile) organic matter. Kyiv: Derzhspozhivstandard of Ukraine.
[12] Gamkalo, Z.G., & Bedernyk, T.Yu. (2014). Labile organic matter of the soil as an indicator of its ecological quality in different conditions of land use. Kuiv: Kondor.
[13] Koković, N., Saljnikov, E., Eulenstein, F., Cakmak, D., Buntić, A., Sikirić, B., & Ugrenović, V. (2021). Changes in soil labile organic matter as affected by 50 years of fertilization with increasing amounts of nitrogen. Agronomy, 11(10), article number 2026. doi: 10.3390/agronomy11102026.
[14] Litvinova, E., Litvinov, D., & Bodnar, U. (2019). Prorortion crude protein in alfalfa-grass mixtures depending on their species composition and mineral nutrition level under Steppe Right bank Ukraine. Plant and Soil Science, 10(2), 48-53. doi: 10.31548/agr2019.02.048.
[15] Lukas, S.T., & Weil, R.R. (2012). Can a labile carbon test be used to predict crop responses to impove soil organic matter management? Agronomy Journal, 104(4), 1160-1170. doi: 10.2134/agronj2011.0415.
[16] Mayer, M., Krause, H.M., Fliessbach, A., Mäder, P., & Steffens, M. (2022). Fertilizer quality and labile soil organic matter fractions are vital for organic carbon sequestration in temperate arable soils within a long-term trial in Switzerland. Geoderma, 426, article number 116080. doi: 10.1016/j.geoderma.2022.116080.
[17] Motruk, H., Tonkha, O., Hryshchenko, O., Pikovska, O., & Likar, Y. (2021). Microbiological assessment of meadow-chernozem carbonated soil with different fertilization systems. Plant and Soil Science, 12(1), 68-76. doi: 10.31548/agr2021.01.068.
[18] Oldfield, E., Bradford, M., & Wood, S. (2019). Global meta-analysis of the relationship between soil organic matter and crop yield. Soil, 5, 15-32. doi: 10.5194/soil-5-15-2019.
[19] Rattan, L. (2020). Soil organic matter content and crop yield. Journal of Soil and Water Conservation, 75(2), 27A-32A. doi: 10.2489/jswc.75.2.27A.
[20] Shen, J., Liang, Z., Kuzyakov, Y., Li, W., He, Y., Wang, C., Xiao, Y., Chen, K., Sun, G., & Lei, Y. (2023). Dissolved organic matter defines microbial communities during initial soil formation after deglaciation. Science of the Total Environment, 878, article number 163171. doi: 10.1016/j.scitotenv.2023.163171.
[21] Volkogon, V.V., Pyrig, O.V., & Britan, T.Yu. (2018). Directionality of soil and biological processes under the influence of organic and mineral fertilizers. Bullitin of Agricultural Science, 96(6), 5-11. doi: 10.31073/agrovisnyk201806-01.
[22] Volkogon, V.V., Berdnikov, O.M., & Lopushnyak, V.I. (2019). Ecological aspects of the system of fertilization of agricultural crops. Kyiv: Agrarian Science.
[23] Wu, G., Ling, J., Zhao, D.Q., Liu, Z.-X., Xu, Yi-Ping., Kuzyakov, Y., Marsden, K., Wen, Yu., & Zhou, S. (2023). Straw return counteracts the negative effects of warming on microbial community and soil multifunctionality. Agriculture, Ecosystems and Environment, 352, article number 108508. doi: 10.1016/j.agee.2023.108508.
[24] Yang, T., Tian, J., Fand, H., Gao, Y., & Хu, M. (2019). Functional soil organic matter fractions, microbial community, and enzyme fertilization. Soil Science and Plant Nutrition, 19, 430-439. doi: 10.1007/s42729-019-00047-6.
[25] Zabaluev, S.V., Balaev, A.D., & Zabaluv, V.O. (2020). Soil genesis potential of lithogenic technozems and its implementation under agricultural reclamation in the conditions of the Southern Steppe of Ukraine. Agrarian Innovations, 4, 23-28. doi: 10.32848/agrar.innov.2020.4.4.
[26] Zhou, J., Wen, Y., Shi, L., Marshall, M.R., Kuzyakov, Ya., Blagodatskaya, E., & Zang, H. (2021). Strong priming of soil organic matter induced by frequent input of labile carbon. Soil Biology and Biochemistry, 152, article number 108069. doi: 10.1016/j.soilbio.2020.108069.